ایستاسازه
En Ar

خانه - کتابخانه - Principles and Practice of Ground Improvement-Wiley (2015)

بهسازی خاک در بسیاری از کشورها یک روش محبوب برای رفع مشکلات ژئوتکنیکی است. بهسازی خاک به خصوص در مواقعی که بنا به دلایلی ساخت بر روی خاک های مسئله دار و تحت شرایط سخت ژئوتکنیکی ضرورت دارد بسیار راه گشا است. بسیاری از پیشرفت هایی که در تجهیزات، مصالح و روش های طراحی به وقوع پیوسته، تاثیر مثبت بهسازی خاک را از لحاظ ژئوتکنیکی و اقتصادی بیش از پیش مشخص کرده است. هر چند در عمل بسیاری از تکنولوژی های بهبود خاک از منظر عملی جلوتر از شرایط تئوری هستند. برخی از پیمانکاران تکنیک های ساخت، روش و شیوه ی طراحی مخصوصی را با توجه به مزایای رقابتی آن استقاده می کنند. هرچند اغلب کتاب های موجود بهسازی خاک به بررسی ایده، مفهوم و پروژه های انجام شده ی بهبود خاک می پردازند، کتاب هایی هستند که روش های طراحی و اصول بهسازی خاک را پوشش می دهند.

این کتاب هر دو زمینه ی تئوری و روش های طراحی بهبود خصوصیات خاک را به صورت کاربردی و با توجه به شرایط مختلف ژئوتکنیکی ارائه کرده است. در این کتاب جزئیات روند طراحی برای اکثر روش های بهسازی خاک آورده شده است که با کمک جزئیات دقیق استفاده از آن ها در عمل به آسانی امکان پذیر است. مثال ها و مسائلی که در کتاب بهسازی خاک هان (Han) آورده شده است به خواننده کمک می کند تا با مفهوم اصلی روش ها بهتر آشنا شده و بتواند از روش های مختلف بهسازی در عمل استفاده کند.

این کتاب به عنوان یک کتاب آموزشی برای دانشجویان در مقاطع مختلف و هم به عنوان مرجعی برای استفاده ی محققان و مهندسان قابل استفاده است. همچنین پیمانکاران می توانند از این کتاب به عنوان راهنمای عملی برای اجرای روش های گوناگون اصلاح خاک بهره ببرند.

با افزایش شهری شدن مناطق و افزایش جمعیت، تقاضای رو به رشدی برای استفاده ی بهینه از زمین های موجود برای زندگی و حمل و نقل بهتر ایجاد شد. مجتمع های مسکونی و تجاری، آسمان خراش های بزرگ، بزرگراه ها، پل ها، بندرگاه و اسکله ها، تونل ها و … با توجه به نیاز انسان ساخته شده و در آینده نیز ساخته خواهد شد. به مرور زمین های مناسب برای ساخت و ساز استفاده شدند و مهندسین مجبور به استفاده از زمین هایی شدند که از منظر ژئوتکنیکی برای استفاده مناسب نبودند. در نتیجه در فرآیند ساخت، مهندسین با چالش هایی مانند گسیختگی خاک، نشست های یکنواخت و غیریکنواخت بزرگ، ناپایداری، روانگرایی، فرسایش و زهکشی آب روبرو شدند.

روش هایی که در برخورد با خاک های مسئله دار قابل استفاده هستند عبارتند از:

  • برداشت و تعویض خاک مسئله دار
  • طراحی سازه ها با توجه به شرایط خاک
  • بهبود خواص مصالح
  • تغییر مکان محل پروژه
راهکارهای عمومی در برخورد با خاک های مسئله دار

راهکارهای عمومی در برخورد با خاک های مسئله دار

در بین روش های ارائه شده، بهبود خواص مصالح و شرایط ژئوتکنیکی با توجه به محدودیت های دیگر روش ها بیشترین کاربرد را دارد. به همین خاطر بهسازی خاک به یکی از بخش های اصلی و پرکاربرد در مهندسی ژئوتکنیک تبدیل شده است. بهسازی خاک نام های گوناگونی مانند بهسازی خاک (Soil Improvement)، پایدارسازی گود (Soil Stabilization)، بهبود زمین (Ground Treatment) و اصلاح زمین (Ground Modification) دارد.

مسائلی که معمولا در سایت ها مشکل ایجاد می کنند شامل خاک های مسئله دار و شرایط نامناسب است. معمولا اکثر سنگ ها و برخی از خاک های موجود در محل از مقاومت و شرایط خوبی برخوردار هستند. هر چند برخی از خاک های طبیعی به خصوص رس نرم و سیلت، ماسه ی شل، خاک متورم شونده، خاک های فروریزشی و خاک های یخ زده می توانند باعث ایجاد مشکل برای فعالیت های ژئوتکنیکی شوند.

علاوه بر مصالح، شرایط محیطی نیز می توانند باعث ایجاد خرابی در فعالیت های مهندسی شوند. این شرایط می توانند به صورت طبیعی و یا توسط بشر ایجاد شوند. وضعیت های طبیعی مانند شرایط زمین شناسی، هیدرولیکی و آب و هوایی از قبیل زمین لرزه، حفره ها، سیل، باد و چرخه های یخ زدگی و آب شدن هستند. شرایط زمین مانند بالا بودن سطح آب زیرزمینی، شیب دار بودن سنگ بستر و شیب تند خاکریز مسائلی هستند که می توانند مسئله ساز شوند.

فعالیت های مهندسی مانند ساخت سازه هایی بر رو و یا زیر زمین همچون حفر تونل، کوبش شمع، پایین بردن سریع سطح آب پشت سد ممکن است باعث تغییر شرایط ژئوتکنیکی و ایجاد خرابی شود.

عواملی که بر روی انتخاب روش بهسازی خاک اثرگذار هستند:

  • شرایط سازه ای
  • شرایط ژئوتکنیکی
  • محدودهای محیط
  • شرایط ساخت
  • دوام و ایمنی

شرایط سازه ای شامل: شکل، ابعاد سازه و پی، سختی پی و اجزای سازه ای، ویژگی های بار وارده و ملاحظات طراحی می باشد.

شرایط ژئوتکنیکی شامل: نیم رخ زمین، نوع و ابعاد و محل مصالح مسئله ساز، لایه بندی و مقاومت خاک و سطح آب زیرزمینی می باشد. یکی از پارامترهای اثرگذار ضخامت و لایه مسئله ساز است. برای مثال در صورتی که یک لایه نازک از خاک مسئله دار نزدیک به سطح زمین قرار گرفته باشد برداشت و جایگزینی خاک یکی از روش های قابل استفاده برای بهسازی خاک است. هنگامی که یک لایه ی نسبتا ضخیم از خاک دانه ای سست در نزدیکی سطح زمین باشد می توان از تراکم دینامیکی برای اصلاح مشخصات خاک استفاده کرد. برای یک لایه نسبتا ضخیم از خاک چسبنده روش های پیش بارگذاری و اختلاط عمیق قابل استفاده می باشد. برای خاکبرداری استفاده از انکر، میخ کوبی، ستون های جت گروت می تواند استفاده شود.

محدودیت های محیط شامل: محدودیت در استفاده از ویبره، سر و صدا، محدودیت های ترافیکی، آلودگی آب، تغییر مکان سازه های موجود می باشد. برای مثال استفاده از روش مرطوب برای اجرای ستون های سنگی باعث ایجاد نخاله اضافی در سایت می شود که می تواند برای سایتی با فضای کوچک مشکل ساز باشد.

برای در نظر گرفتن شرایط ساخت مواردی مانند شرایط سایت، مدت زمان انجام پروژه، در دسترس بودن مصالح، در دسترس بودن ماشین آلات و هزینه، مورد بررسی قرار می گیرد. برای انتخاب روش هایی از بهسازی خاک که نیاز به ماشین آلات خاصی دارد باید موقعیت پروژه از نظر دسترسی تجهیزات بررسی شود. محدویت زمانی در بسیاری از پروژه ها یکی از عوامل اثرگذار است. برای مثال پیش بارگذاری یکی از روش های بهینه برای بهبود خاک از نظر هزینه برای خاک های نرم است در حالی که مدت زمان زیادی را نیاز دارد. در برخی از پروژه های ژئوتکنیکی مصالح متفاوتی مانند خاک های دانه ای، سیمان و … استفاده می شود. به همین جهت لازم است با توجه به مصالحی که در نزدیکی سایت وجود دارد طرح بهسازی را ارائه داد.

دوام و ایمنی در اجرای یک طرح بهسازی خاک به چند عامل مانند تفاوت سازه ها، شرایط ژئوتکنیکی، کیفیت اجرا و مصالح بستگی دارد. در نهایت برای انجام بهسازی خاک لازم است تا طرحی ارائه شود تا از نظر موارد ذکر شده بهترین حالت را ارائه دهد تا علاوه بر صرفه جویی در زمان و هزینه، طرحی ایمن باشد. به همین خاطر در کتاب اصول و اجرای بهسازی خاک اثر جی هان روش های بهسازی از منظرهای مختلف تئوری، روش طراحی، اجرا و عملکرد توضیح داده شده است.

کتاب بهسازی خاک هان (Principles and Practice of Ground Improvement by Han) شامل ۱۰ فصل می باشد. در فصل ابتدایی مقدمه و کلیاتی راجع به بهسازی و روش ها و عوامل تاثیرگذار در انتخاب روش ارائه شده است. در فصل دوم مصالح ژئوتکنیکی، انجام آزمایش و طراحی گفته شده که پایه و مقدمه ای برای ادامه فصل ها است.

در فصل های ۳ تا ۱۰ بر اساس عملکرد شیوه های بهسازی خاک هر یک به طور مفصل توضیح داده شده است. در فصل ۳ تراکم عمیق و تراکم سطحی، فصول ۴ و ۵ خاکبرداری و جایگزینی خاک، فصول ۶ و ۷ زهکشی، آب زدایی، پیش بارگذاری و تحکیم، در فصل ۸ اختلاط عمیق و در فصل ۹ و ۱۰ مسلح سازی خاک توضیح داده شده است.

مطالب مرتبط :

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سایر مقاله ها

انواع روش های تخریب سنگ و بتن (A Variety of Methods of Rock and Concrete Demolition)

در برخی از پروژه های پایدارسازی دیواره های گود شرکت [...]


بیشتر بخوانید

پدیده فروچاله چیست؟ (?What is The Phenomenon of Sinkhole)

پدیده فروچاله چیست؟ (?What is Sinkhole) فروچاله ها حفره هایی [...]


بیشتر بخوانید

خطرات عملیات تخریب ساختمان (Risks of Building Demolition Operation)

به دنبال گسترش ناحیه شهرنشینی و همچنین نوسازی ساختمان ها [...]


بیشتر بخوانید

شمع پلاستیک (Plastic pile)

شمع پلاستیک (Plastic pile) پیامدهای حضور منابع آب به ویژه [...]


بیشتر بخوانید